目錄
第1章 概述 1
1.1 爆轟發(fā)動(dòng)機(jī) 1
1.1.1 駐定爆轟發(fā)動(dòng)機(jī) 1
1.1.2 脈沖爆轟發(fā)動(dòng)機(jī) 3
1.1.3 連續(xù)爆轟發(fā)動(dòng)機(jī) 5
1.2 爆轟理論 18
1.2.1 爆轟理論的形成和發(fā)展 18
1.2.2 C-J理論 19
1.2.3 ZND模型 21
第2章 實(shí)驗(yàn)技術(shù) 23
2.1 燃燒室 23
2.2 供氣系統(tǒng) 27
2.2.1 氣庫(kù) 27
2.2.2 針閥與質(zhì)量流量控制器 28
2.2.3 電磁閥 30
2.2.4 單向閥 31
2.3 排氣系統(tǒng) 31
2.4 點(diǎn)火系統(tǒng) 33
2.5 控制系統(tǒng) 35
2.6 測(cè)量系統(tǒng) 36
2.6.1 壓強(qiáng)傳感器 36
2.6.2 數(shù)據(jù)采集記錄 38
2.7 實(shí)驗(yàn)方法 40
2.7.1 實(shí)驗(yàn)基本流程 40
2.7.2 實(shí)驗(yàn)時(shí)序設(shè)計(jì) 41
第3章 數(shù)值模擬方法 42
3.1 化學(xué)反應(yīng)模型 43
3.1.1 一步化學(xué)反應(yīng)模型 44
3.1.2 兩步化學(xué)反應(yīng)模型 45
3.1.3 基元化學(xué)反應(yīng)模型 47
3.2 控制方程 54
3.3 數(shù)值方法 57
3.3.1 Steger-Warming矢通量分裂 58
3.3.2 MPWENO格式 63
3.3.3 Runge-Kutta法 66
3.3.4 MPI并行計(jì)算 67
3.4 邊界條件 68
第4章 進(jìn)氣與點(diǎn)火起爆 73
4.1 噴注與摻混 73
4.1.1 燃料噴注與摻混 74
4.1.2 非均布進(jìn)氣方式的數(shù)值模擬 76
4.1.3 陣列式小孔進(jìn)氣方式 78
4.2 點(diǎn)火與起爆 82
4.2.1 預(yù)爆轟管起爆 82
4.2.2 電火花塞起爆 84
4.2.3 其他起爆方式 84
第5章 流場(chǎng)結(jié)構(gòu) 85
5.1 二維連續(xù)爆轟流場(chǎng) 85
5.1.1 計(jì)算方法 86
5.1.2 連續(xù)爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng) 88
5.1.3 入流總壓及管長(zhǎng)對(duì)連續(xù)爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)性能的影響 94
5.2 三維連續(xù)爆轟流場(chǎng) 95
5.2.1 控制方程 95
5.2.2 網(wǎng)格收斂性 96
5.2.3 流場(chǎng)結(jié)構(gòu) 98
5.2.4 曲率效應(yīng) 103
5.3 入流極限 104
5.3.1 數(shù)學(xué)模型與邊界條件 104
5.3.2 物理模型 105
5.3.3 分析 105
第6章 粒子跟蹤法與熱力學(xué)分析 112
6.1 熱力學(xué)循環(huán) 113
6.1.1 Humphrey循環(huán) 113
6.1.2 F-J循環(huán) 116
6.1.3 ZND循環(huán) 118
6.1.4 Brayton循環(huán) 119
6.1.5 幾種理想循環(huán)模型對(duì)比 121
6.2 粒子跟蹤法在連續(xù)爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬中的應(yīng)用 122
6.2.1 反應(yīng)模型和網(wǎng)格驗(yàn)證 122
6.2.2 粒子軌跡跟蹤 124
6.2.3 熱力學(xué)過(guò)程分析和比較 135
6.3 二維和三維流場(chǎng)中的粒子軌跡及結(jié)果分析 138
6.3.1 物理模型和數(shù)值方法 138
6.3.2 二維流場(chǎng)中的粒子軌跡 140
6.3.3 三維流場(chǎng)中的粒子軌跡 142
6.3.4 三維和二維結(jié)果對(duì)比分析 147
第7章 多波面現(xiàn)象 151
7.1 波面數(shù)量與穩(wěn)定性 151
7.1.1 進(jìn)氣與點(diǎn)火方式 151
7.1.2 燃燒室條件對(duì)波面?zhèn)�數(shù)及發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 152
7.1.3 點(diǎn)火至穩(wěn)定燃燒過(guò)程的分析 156
7.2 多種進(jìn)氣方式 160
7.2.1 全面進(jìn)氣（全范圍進(jìn)氣） 162
7.2.2 居中細(xì)縫進(jìn)氣 163
7.2.3 兩側(cè)細(xì)縫進(jìn)氣 166
7.2.4 放射間隔進(jìn)氣 169
7.2.5 傾斜帶狀進(jìn)氣 171
7.2.6 討論 172
7.3 多波面自發(fā)形成過(guò)程 174
7.3.1 典型算例 175
7.3.2 與傳統(tǒng)數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較 180
7.3.3 多波面現(xiàn)象的分析 184
第8章 空心圓筒燃燒室 186
8.1 新模型的提出 186
8.2 網(wǎng)格 189
8.3 流場(chǎng) 192
8.3.1 爆轟波穩(wěn)定過(guò)程 193
8.3.2 波面與可燃?xì)?196
8.3.3 兩種模型對(duì)比 199
8.3.4 性能 205
8.4 空心圓筒燃燒室中的粒子軌跡 207
8.4.1 布點(diǎn) 208
8.4.2 結(jié)果分析 209
第9章 噴管與尾流 211
9.1 四種噴管構(gòu)型 211
9.2 流場(chǎng)結(jié)構(gòu) 213
9.3 推力性能分析 215
9.4 尾流場(chǎng)的影響 220
參考文獻(xiàn) 222
彩圖 237